低成本，基于電化學(xué)的金屬3D打印機
據報道，英國倫敦帝國理工學(xué)院的一個(gè)研究小組開(kāi)發(fā)了一種新的低成本金屬3D打印工藝。這種被稱(chēng)為電化學(xué)加成制造（ECAM）的創(chuàng )新技術(shù)使用電鍍技術(shù)以經(jīng)濟高效的方式建立金屬物體。
這個(gè)新工藝最近在“Advanced Materials Technologies”雜志上以“低成本桌面電化學(xué)金屬3D打印機”為題發(fā)表。AM系統由工程師Billy Wu, Xiaolong Chen, Xinhua Liu, Peter Childs, 和Nigel Brandon開(kāi)發(fā)。
研究人員表示，由于目前金屬3D打印的高成本，他們被迫開(kāi)發(fā)金屬3D打印機。雖然FDM和大多數基于聚合物的3D打印技術(shù)具有一系列經(jīng)濟實(shí)惠的系統，但金屬3D打印仍然是一項昂貴的技術(shù)。
受材料成本，昂貴的激光系統以及氬氣等氣體的需求所決定的高價(jià)格，意味著(zhù)金屬3D打印已經(jīng)限制在醫療，航空航天和汽車(chē)行業(yè)的高端工業(yè)用途，僅舉幾例。
倫敦帝國理工學(xué)院開(kāi)發(fā)的新技術(shù)ECAM可以提供比現有系統更易于使用的金屬3D打印平臺。
ECAM采用電鍍系統，而不是使用激光來(lái)熔化和燒結金屬粉末，而是采用傳統上用于鍍金首飾的工藝來(lái)逐層地建立金屬部件。
Billy Wu博士進(jìn)一步解釋說(shuō)：“在這里，溶液中的金屬離子，例如硫酸銅中的Cu2 +離子，通過(guò)施加外部電位而被還原為其元素組分。
“在我們的電化學(xué)3D打印機中，離子溶液被裝入注射器，在噴嘴和導電板之間形成彎液面。然后施加電勢來(lái)沉積金屬并移動(dòng)打印頭。這個(gè)過(guò)程一直持續到3D對象被創(chuàng )建，“他繼續說(shuō)道。
換句話(huà)說(shuō)，ECAM 3D打印機使用金屬離子溶液作為材料并且使用導電基底作為構建表面來(lái)創(chuàng )建金屬部件。噴嘴將金屬離子溶液以微小的液滴沉積在導電基體上，導致金屬離子的電化學(xué)還原。
據研究小組說(shuō)，這種新方法有許多好處。首先，它比激光和氣體調幅系統成本更低。其次，該技術(shù)可用于“在環(huán)境條件下從一系列不同材料和合金中3D打印結構，而不會(huì )造成熱損傷”。
第三，ECAM工藝也可以通過(guò)“潛在逆轉”用作減法制造方法。這意味著(zhù)該工藝可以通過(guò)電化學(xué)溶解將印刷金屬轉變成溶液，這允許金屬材料被回收和再利用。
第四，研究人員說(shuō)，ECAM 3D打印過(guò)程可以適應多個(gè)打印頭，這將使多材料金屬3D打印。但是，目前這項技術(shù)的缺點(diǎn)是速度很慢。
雖然目前尚不清楚這種技術(shù)何時(shí)能夠商用，但吳說(shuō)，金屬3D打印技術(shù)“有可能開(kāi)創(chuàng )新的設計可能性，并成為未來(lái)分布式制造方法”。
編譯自：3ders.org
研究人員表示，由于目前金屬3D打印的高成本，他們被迫開(kāi)發(fā)金屬3D打印機。雖然FDM和大多數基于聚合物的3D打印技術(shù)具有一系列經(jīng)濟實(shí)惠的系統，但金屬3D打印仍然是一項昂貴的技術(shù)。
受材料成本，昂貴的激光系統以及氬氣等氣體的需求所決定的高價(jià)格，意味著(zhù)金屬3D打印已經(jīng)限制在醫療，航空航天和汽車(chē)行業(yè)的高端工業(yè)用途，僅舉幾例。
倫敦帝國理工學(xué)院開(kāi)發(fā)的新技術(shù)ECAM可以提供比現有系統更易于使用的金屬3D打印平臺。
Billy Wu博士進(jìn)一步解釋說(shuō)：“在這里，溶液中的金屬離子，例如硫酸銅中的Cu2 +離子，通過(guò)施加外部電位而被還原為其元素組分。
“在我們的電化學(xué)3D打印機中，離子溶液被裝入注射器，在噴嘴和導電板之間形成彎液面。然后施加電勢來(lái)沉積金屬并移動(dòng)打印頭。這個(gè)過(guò)程一直持續到3D對象被創(chuàng )建，“他繼續說(shuō)道。
換句話(huà)說(shuō)，ECAM 3D打印機使用金屬離子溶液作為材料并且使用導電基底作為構建表面來(lái)創(chuàng )建金屬部件。噴嘴將金屬離子溶液以微小的液滴沉積在導電基體上，導致金屬離子的電化學(xué)還原。
據研究小組說(shuō)，這種新方法有許多好處。首先，它比激光和氣體調幅系統成本更低。其次，該技術(shù)可用于“在環(huán)境條件下從一系列不同材料和合金中3D打印結構，而不會(huì )造成熱損傷”。
第三，ECAM工藝也可以通過(guò)“潛在逆轉”用作減法制造方法。這意味著(zhù)該工藝可以通過(guò)電化學(xué)溶解將印刷金屬轉變成溶液，這允許金屬材料被回收和再利用。
第四，研究人員說(shuō)，ECAM 3D打印過(guò)程可以適應多個(gè)打印頭，這將使多材料金屬3D打印。但是，目前這項技術(shù)的缺點(diǎn)是速度很慢。
雖然目前尚不清楚這種技術(shù)何時(shí)能夠商用，但吳說(shuō)，金屬3D打印技術(shù)“有可能開(kāi)創(chuàng )新的設計可能性，并成為未來(lái)分布式制造方法”。
編譯自：3ders.org
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